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参与性介质中脉冲激光回波信号的角度特性

中国激光 2015年第2期42卷 59-65页

作者：张旭升郭亮刘春龙陈立恒中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

为了进一步提高主动探测系统的回波信噪比和时空分辨率,采用蒙特卡罗法建立了参与性介质中超短脉冲激光的双程瞬态辐射传输模型。基于该模型,分析了各向同性散射介质中介质物性参数和目标反射特性对高斯脉冲激光回波信号角度特性的影响... 详细信息

为了进一步提高主动探测系统的回波信噪比和时空分辨率,采用蒙特卡罗法建立了参与性介质中超短脉冲激光的双程瞬态辐射传输模型。基于该模型,分析了各向同性散射介质中介质物性参数和目标反射特性对高斯脉冲激光回波信号角度特性的影响。研究表明,光学厚介质中,目标回波信号的入射天顶角已达到稳定状态,峰值角度区间为30°~40°,能量集中范围为30°~50°,且其时间展宽特性与所处角度区间无关;光谱衰减系数对回波信号的能量衰减和脉冲宽度均存在强烈影响,散射反照率则着重体现在后期回波信号的能量衰减上;镜反射引起的高强度前期回波信号减弱,镜-漫反射间目标回波信号的绝对差值极其微小,呈现弱关联性。可为选通摄像机的设计选型及脉冲激光器的波长选取提供参考借鉴。

关键词：激光光学脉冲激光回波信号角度特性蒙特卡罗法瞬态辐射传输

真实数据背景下的SAR运动目标回波信号模拟及应用

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电子与信息学报 2003年第10期25卷 1302-1307页

作者：王琦王岩飞中国科学院电子学研究所北京100080

该文提出了一种新的合成孔径雷达(SAR)原始数据模拟方法,将模拟数据和实际测量数据结合在一起形成含有模拟运动目标和真实背景的 SAR原始数据,用于对 SAR运动目标检测方法的验证和分析。根据SAR的成像原理和运动目标的回波模型,该文给... 详细信息

该文提出了一种新的合成孔径雷达(SAR)原始数据模拟方法,将模拟数据和实际测量数据结合在一起形成含有模拟运动目标和真实背景的 SAR原始数据,用于对 SAR运动目标检测方法的验证和分析。根据SAR的成像原理和运动目标的回波模型,该文给出了将模拟运动目标回波信号和真实背景回波数据叠加的半真实模拟数据的形成方法。通过将合成的数据应用于运动目标的检测试验,验证了方法的有效性。

关键词：合成孔径雷达运动目标检测目标成像目标模拟 SAR 回波信号

利用极大似然法统计回波信号实现光束闭环瞄准实验研究

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中国激光 2012年第3期39卷 183-189页

作者：周磊任戈谭毅李志俊中国科学院光电技术研究所四川成都610209 中国科学院光束控制重点实验室四川成都610209 中国科学院研究生院北京100049

瞄准偏差和光束抖动是光束瞄准系统中的两个最重要的误差。对以高斯光束和高斯抖动为基础的光束瞄准目标时产生的光回波信号进行数学建模;结合极大似然估计算法理论,建立并完善了基于回波信号的光束瞄准误差估计模型;并编写程序实现了Mo... 详细信息

瞄准偏差和光束抖动是光束瞄准系统中的两个最重要的误差。对以高斯光束和高斯抖动为基础的光束瞄准目标时产生的光回波信号进行数学建模;结合极大似然估计算法理论,建立并完善了基于回波信号的光束瞄准误差估计模型;并编写程序实现了Monte Carlo模型仿真,搭建了实验室平台。仿真和实验结果表明,极大似然估计算法表现出了优良的性能,能够同时准确地估计出瞄准偏差和光束抖动,信号样本越大其估计精度越高,且实验结果和仿真结果吻合得很好。在此基础上,根据实时偏差估计实现了实验室光束闭环瞄准实验。

关键词：大气光学光束瞄准系统瞄准偏差光束抖动极大似然估计回波信号

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超宽带无线电引信回波信号建模与仿真

兵工学报 2015年第5期36卷 795-800页

作者：沈磊黄忠华北京理工大学机电学院北京100081

由于超宽带信号辐射、地面散射特性及超宽带无线电引信回波信号频率等原因,超宽带无线电引信回波信号经常被淹没在噪声中。为了得到超宽带无线电引信回波信号,从超宽带信号的多径效应出发,推导出了超宽带无线电引信回波信号数学模型,并... 详细信息

由于超宽带信号辐射、地面散射特性及超宽带无线电引信回波信号频率等原因,超宽带无线电引信回波信号经常被淹没在噪声中。为了得到超宽带无线电引信回波信号,从超宽带信号的多径效应出发,推导出了超宽带无线电引信回波信号数学模型,并通过时域分析法及Matlab进行仿真。仿真结果表明:由于引信天线波束照射范围内距离不同导致地面散射信号返回到天线的时间不同,从而造成展宽效应,并且随着高度不断增加,展宽效应更加明显;随着高度的增加,超宽带无线电引信回波信号幅度相应变小。通过与实测波形比较,验证了建模的正确性。

关键词：兵器科学与技术超宽带引信超宽带天线回波信号时域分析法展宽效应

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激光测高仪的回波信号理论模型

光学精密工程 2007年第1期15卷 33-39页

作者：李松周辉石岩郭耀武汉大学电信学院湖北武汉430079 武汉大学测绘学院湖北武汉430079

利用菲涅尔衍射理论推导出高斯型激光脉冲的回波计算方法,建立了斜坡、阶梯和植被三种标准漫反射地物的回波模型,以GLAS(Geoscience Laser Altimeter System)系统为例,通过数值计算得到了标准漫反射地物的回波信号波形,分析了回波波形... 详细信息

利用菲涅尔衍射理论推导出高斯型激光脉冲的回波计算方法,建立了斜坡、阶梯和植被三种标准漫反射地物的回波模型,以GLAS(Geoscience Laser Altimeter System)系统为例,通过数值计算得到了标准漫反射地物的回波信号波形,分析了回波波形与三种地物模型参数、光束扫描角之间的关系。仿真计算结果表明:斜坡回波信号波形近似为单个高斯波形,其峰值和脉宽与斜坡倾角、光束扫描角有关;阶梯回波信号波形近似为多个高斯波形,其峰值与光斑内阶梯分布有关;波形的中心位置差与阶梯高度和光束扫描角有关;植被回波信号波形呈现出多个类高斯型,其峰值不仅与植被的位置有关,还与植被的面积有关。这些结论为地形地貌的反演及地表资源分布的分析提供了理论基础。

关键词：激光测高仪菲涅尔衍射地物模型回波信号均方根脉宽

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多基地声呐回波信号接收技术研究

仪器仪表学报 2010年第7期31卷 1466-1471页

作者：刘胜常绪成李高云哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001

多基地声呐系统的多个发射基阵采用不同载频探测信号同时发射,在接收基阵端则会产生多种不同载频的混合叠加回波信号,对目标回波信号特征提取前需要对对应探测信号的各回波分量进行分离,采用带通和低通滤波器组能达到分离的目的,但是运... 详细信息

多基地声呐系统的多个发射基阵采用不同载频探测信号同时发射,在接收基阵端则会产生多种不同载频的混合叠加回波信号,对目标回波信号特征提取前需要对对应探测信号的各回波分量进行分离,采用带通和低通滤波器组能达到分离的目的,但是运算量大,难以实时实现,为此提出采用多相滤波器组信道化接收技术,设计出系统回波信号的接收处理方法,与低通滤波器组实现方法相比,计算量降低,最后介绍了回波信号的相关处理和频域离散小波变换特征提取技术,并通过仿真对原始回波信号和接收处理后的回波信号进行了特征提取对比,验证了多相滤波器组信道化技术在多基地声呐系统中的可行性。

关键词：多基地声呐回波信号信道化接收特征提取

基于分数阶Gabor变换的LFM回波信号压缩采样方法

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系统工程与电子技术 2022年第4期44卷 1103-1112页

作者：王强孟晨王成张瑞陆军工程大学石家庄校区河北石家庄050003

针对现有的压缩采样系统在线性调频(linear frequency modulated,LFM)回波信号压缩采样重构过程中存在的重构效果不佳的问题,提出一种基于分数阶Gabor变换的回波信号压缩采样方法。首先,利用不同目标回波信号在时延上的差异性,给出基于... 详细信息

针对现有的压缩采样系统在线性调频(linear frequency modulated,LFM)回波信号压缩采样重构过程中存在的重构效果不佳的问题,提出一种基于分数阶Gabor变换的回波信号压缩采样方法。首先,利用不同目标回波信号在时延上的差异性,给出基于分数阶Gabor变换的LFM回波信号稀疏表示方法,并分析了分数阶Gabor变换的完备性条件。然后,根据分数阶Gabor变换低通滤波的实现方式,设计了LFM回波信号压缩采样系统,建立了信号重构模型。最后,通过仿真实验与应用实例分析,验证了所提压缩采样系统的有效性。实验结果表明,与现有压缩采样系统相比,所提压缩采样系统的重构误差更低、重构效果更好。

关键词：分数阶Gabor变换线性调频回波信号压缩采样

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基于双谱分析的高原灌木回波信号分类

北京航空航天大学学报 2022年第10期48卷 2070-2078页

作者：李立元栗苹李国林张广为北京理工大学机电动态控制重点实验室北京100081

目标的回波信号是无线电引信获得目标信息的最重要方式,为了太赫兹频段的引信前端未来能够投入高原战场,适应高原不同的地貌环境,利用双谱对高原在灌木地形下不同高度的太赫兹波回波特性进行了分析。为减少分类时间,对双谱数据进行积分... 详细信息

目标的回波信号是无线电引信获得目标信息的最重要方式,为了太赫兹频段的引信前端未来能够投入高原战场,适应高原不同的地貌环境,利用双谱对高原在灌木地形下不同高度的太赫兹波回波特性进行了分析。为减少分类时间,对双谱数据进行积分,得到实采信号双谱切片的特征,进而利用最邻近算法对此进行分类。利用经验模态分解(EMD)提取原始数据内在模态函数的特征,再次分类并与前一组分类结果进行对比。通过一系列数据的分类,结果表明:利用一维的积分双谱信息可以有效提取出距离地面分别为2 m、3 m、4 m、5 m时的特征并进行分类,经验模态分解也可以有效提高分类的成功率,成功率最高可达90%以上。

关键词：太赫兹回波信号双谱分析高原分类 Hilbert-Huang变换(HHT)

典型滤波器对星载高光谱分辨率激光雷达532 nm通道回波信号的影响

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红外与激光工程 2018年第12期47卷 122-131页

作者：余骁闵敏张兴赢孟晓阳邓小波成都信息工程大学电子工程学院四川成都610225 中国气象局国家卫星气象中心北京100081

高光谱分辨率激光雷达(High Spectral Resolution Lidar,HSRL)系统利用窄带滤波器将激光雷达回波信号中的大气粒子(云或气溶胶)散射和分子散射成分分开,提升了云或气溶胶光学特性的反演质量。提出了一种基于HSRL探测原理的HSRL回波信号... 详细信息

高光谱分辨率激光雷达(High Spectral Resolution Lidar,HSRL)系统利用窄带滤波器将激光雷达回波信号中的大气粒子(云或气溶胶)散射和分子散射成分分开,提升了云或气溶胶光学特性的反演质量。提出了一种基于HSRL探测原理的HSRL回波信号模拟方法,其原理是利用CALIPSO云/气溶胶消光系数产品和数值天气预报数据被用来仿真星载HSRL 532 nm回波信号。两种典型的窄带光谱滤波器:FPI(Fabry-Pérot Interferometer)和碘吸收滤波器,作为分子通道滤波器的性能通过仿真的星载HSRL回波信号进行分析。对三种典型:晴空、卷云、气溶胶(两层厚云)的HSRL回波廓线进行详细的敏感分析表明碘分子吸收滤波器的性能明显优于FPI滤波器,其中碘吸收滤波能保持可以忽略不计的相对偏差(<4.0×10-3%),这是由低光学厚度(<1.0)的粒子后向散射效应引起的。但是,如果FPI滤波器的粒子后向散射透过率能保持在10-3水平以下,其仍不失为是一个好的选择。

关键词：星载高光谱分辨率激光雷达仿真回波信号光谱滤波器